63

Elektronika Praktyczna 11/2002

P O D Z E S P O Ł Y

przystosowane do pracy w†pas-
mach: 315, 433, 868 i†915 MHz
(ISM/SRD), ktÛre charakteryzuj¹
siÍ nowoczesn¹ budow¹ umoøli-
wiaj¹c¹ uøycie niewielu elemen-

tÛw zewnÍtrznych i†wysok¹ szyb-
koúci¹ transmisji danych (nawet
do 76,8 kbd).

Najnowszy produkt Chipcona,

nosz¹cy nazwÍ CC1010, to uk³ad,

Fani mikrokontrolerÛw '51 otrzymali w†ostatnich dniach

wrzeúnia niezwyk³y prezent: opracowany przez inøynierÛw

z†firmy Chipcon szybki, bardzo bogato wyposaøony

w†peryferie mikrokontroler Flash zintegrowany

z†nowoczesnym transceiverem radiowym na wszystkie

popularne pasma ISM (Industrial, Scientific, Medical)/SRD

(Short Range Device). Tego jeszcze nie by³o!

Chipcon do³¹czy³ do grona firm

oferuj¹cych awangardowe uk³ady
typu SoC (System-on-a-Chip). Do-
tychczas typowymi produktami tej
firmy by³y transceivery radiowe

Podstawowe parametry układu CC1010

Całego układu

✓

zakres temperatur pracy: −40...+85

o

C,

✓

napięcie zasilania: 2,7...3,6V,

✓

obudowa: TQFP64.

Tor radiowy

✓

zakres częstotliwości pracy: 300MHz...1GHz,

✓

moc wyjściowa: −20...+10dBm,

✓

czułość: −107dBm,

✓

maksymalna szybkość transmisji danych:
76,8 kbd.

Mikrokontroler

✓

udoskonalony rdzeń 8051 (szybszy ok. 2,5
raza od układu standardowego),

✓

maksymalna częstotliwość taktowania: 24 MHz,

✓

32 kB pamięci programu typu Flash z możli−
wością programowania w systemie,

✓

pamięć RAM o pojemności 2 kB + 128 B
pamięci SFR,

✓

wbudowane peryferie: 3−kanałowy przetwor−
nik A/C o rozdzielczości 10 bitów i częstotli−
wości próbkowania do 23 kHz, 4 programo−
wane timery z możliwością skonfigurowania
ich jako dwa bloki PWM, 2 interfejsy UART,
sprzętowy SPI (Master), watchdog, zegar
czasu rzeczywistego,

✓

wbudowany blok kryptograficzny DES oraz
1−bitowy generator liczb losowych,

✓

26 programowanych linii wejścia−wyjścia.

Mikrokontroler '51 zintegrowany z transceiverem
radiowym na pasma: 315, 433, 868 i 915 MHz

Rys. 1

P O D Z E S P O Ł Y

Elektronika Praktyczna 11/2002

64

w†ktÛrym w†jednej strukturze pÛ³-
przewodnikowej zintegrowano
kompletny, ìelementooszczÍdnyî
transceiver radiowy oraz szybki
mikrokontroler z†rodziny '51 z†wie-
loma peryferiami (m.in. 3-kana³owy
przetwornik A/C o†rozdzielczoúci
10 bitÛw, interfejs SPI, dwa UART-
y, zegar czasu rzeczywistego i†-
niespotykany w†podobnych syste-
mach - blok kryptograficzny DES).
Schemat blokowy uk³adu CC1010
przedstawiono na rys. 1.

Tor radiowy w†CC1010 jest po-

dobny do toru stosowanego w†zna-
nym wczeúniej uk³adzie CC1000
(prezentowaliúmy go m.in.
w†EP 1/2002 i†5/2002), na-
tomiast rdzeÒ mikrokontro-
lera '51 zosta³ przez firmÍ
Chipcon znacznie zmodyfi-
kowany w stosunku do
standardowego.

DziÍki

zmniejszeniu liczby taktÛw
niezbÍdnych do wykonania rozka-
zÛw, szybkoúÊ wykonywania pro-
gramu przez mikrokontroler jest
o†ok. 2,5 raza wiÍksza niø w†przy-
padku klasycznych 13-taktowych
rdzeni. Zapewnia to relatywnie

duø¹ wydajnoúÊ obliczeniow¹, po-
niewaø maksymalna czÍstotliwoúÊ
taktowania wynosi aø 24 MHz.
RdzeÒ mikrokontrolera wyposaøo-
no takøe w†podwÛjny wskaünik
danych, o†ktÛry s¹ wzbogacane
wszystkie wspÛ³czesne mikrokon-
trolery '51.

W†stosunku do realizacji ìdy-

skretnejî (tzn. z oddzielnych uk³a-
dÛw 8051 i†CC1000), znacznie
zmniejszy³a siÍ liczba elementÛw
zewnÍtrznych niezbÍdnych do pra-
wid³owej pracy uk³adu. Dotyczy
to szczegÛlnie toru radiowego,
ktÛrego zewnÍtrzne ìotoczenieî

w†CC1010 ograniczono do mini-
mum. Moøna to zauwaøyÊ na sche-
macie aplikacyjnym tego uk³adu
(rys. 2).

CC1010 - tor radiowy

Jak wspomniano, zarÛwno tor

radiowy w†uk³adzie CC1010, jak
i s p o s Û b j e g o p r o g r a m o w a n i a
s¹ praktycznie identyczne jak
w†CC1000, przy czym interfejs sze-
regowy s³uø¹cy do zapisu i†odczy-

tu danych konfiguracyjnych zast¹-
piono zespo³em rejestrÛw ulokowa-
nych w†pamiÍci SFR mikrokontro-
lera. DziÍki temu konfiguracja toru
radiowego sprowadza siÍ do pros-
tych operacji i†nie wymaga stoso-
wania do tego celu specjalnie wy-
dzielonego interfejsu. Niestety, pro-
ducentowi nie uda³o siÍ unikn¹Ê
drobnej, ale jednak wady (charak-
terystyczne takøe dla rynkowych
konkurentÛw), polegaj¹cej na ko-
niecznoúci zastosowania co naj-
mniej trzech elementÛw pre-
cyzyjnych: kwarcu stabilizuj¹cego
czÍstotliwoúÊ taktowania rdzenia
mikrokontrolera (o†dok³adnoúci lep-
szej niø ±50 ppm), cewki ustalaj¹-
cej czÍstotliwoúÊ drgaÒ wewnÍt-
rznego VCO (Voltage Controlled
Oscillator) - maksymalna tolerancja
±2%, precyzyjny (±1%) musi byÊ
takøe rezystor ustalaj¹cy punkty
pracy niektÛrych fragmentÛw toru
radiowego.

Konfigurowanie transceivera u³at-

wia bezp³atne oprogramowanie
SmartRF Studio udostÍpnione
przez firmÍ Chipcon, ktÛrego moø-
liwoúci opisaliúmy w†EP1/02.

CC1010 - blaski
mikrokontrolera

O†ile rdzeÒ mikrokontrolera

i†wiÍkszoúÊ modu³Ûw peryferyj-
nych trudno zaliczyÊ do nowator-
skich, to trzy modu³y bardzo rza-
dko spotykane w†rynkowych opra-
cowaniach (tzn. blok kryptogra-
ficzny DES, generator liczb loso-
wych i†interfejs debugera in-sys-
tem) powoduj¹, øe CC1010 jest
niezwykle atrakcyjny w†aplika-
cjach, w†ktÛrych istotne jest bez-

pieczeÒstwo przesy³anych
danych i†³atwoúÊ diagnozo-
wania stanu systemu pod-
czas uruchamiania progra-
mu. Generator liczb loso-
wych (w rzeczywistoúci jest
to generator bitÛw loso-
wych, ktÛre mog¹ byÊ sk³a-

dane w†wielobitowe liczby) s³uøy
do generowania kluczy stosowa-
nych do szyfrowania/deszyfrowa-
nia (o d³ugoúci 56 bitÛw). Ponie-
waø jakoúÊ szyfrowania jest zaleø-
na od losowoúci kluczy, producent
zbudowa³ generator liczb losowych
w†oparciu o†wzmocnione szumy
z†toru radiowego. Zgodnie z†infor-
macjami zawartymi w†dokumenta-
cji uk³adu CC1010, minimalny
czas akwizycji pojedynczego bitu

Rys. 2

Do grupy układów SoC zaliczane są
obecnie wszystkie układy, w których

zintegrowano w jednej strukturze bloki

funkcjonalne dostępne dotychczas w postaci

oddzielnych układów.

65

Elektronika Praktyczna 11/2002

P O D Z E S P O Ł Y

Dystrybutorem firmy Chipcon w Polsce jest

Soyter Components, tel. [phone], fax: (22)
722-05-50, www.soyter.com.pl.

Dodatkowe informacje oraz programy narzê-

dziowe dla uk³adu CC1010 publikujemy na p³ycie
CD-EP11/2002B w katalogu \chipcon_soc.

Dodatkowe informacje

nie powinien byÊ krÛtszy niø 10

µ

s i†nie d³uøszy niø 1†s. Poza tym

zakresem zmienia siÍ niekorzyst-
nie rozk³ad uzyskiwanych liczb,
co zmniejsza skutecznoúÊ szyfro-
wania. Za pomoc¹ DES-a zastoso-
wanego w†CC1010 moøna
s z y f r o w a Ê / d e s z y f r o w a Ê
bloki danych o†d³ugoúci
1...256 bajtÛw. W†przypad-
ku koniecznoúci zwiÍksze-
nia stopnia bezpieczeÒs-
twa przesy³anych danych
moøna zastosowaÊ algo-
rytm kryptograficzny 3-DES, ktÛry
wymaga zastosowania trzech rÛø-
nych kluczy o†d³ugoúci 56 bitÛw
kaødy i†trzykrotnego szyfrowania/
deszyfrowania kaødego bloku da-
nych.

Bardzo przydatnym wyposaøe-

niem podczas uruchamiania syste-
mu z†uk³adem CC1010 jest wbudo-
wany w†niego interfejs ICD (In-Cir-
cuit-Debugging) przystosowany do
bezpoúredniej wspÛ³pracy z†pakie-
tem IDE firmy Keil (

µ

Vision 2).

Wymaga³o to rozszerzenia listy in-
strukcji obs³ugiwanych przez rdzeÒ
mikrokontrolera o†polecenie TRAP,
ktÛrego kod jest interpretowany
przez klasyczne mikrokontrolery
'51 jako NOP.

Podsumowanie

WiÍkszoúÊ CzytelnikÛw, zw³asz-

cza tych, ktÛrzy stosuj¹ w†swoich
opracowaniach mikrokontrolery
' 5 1 , z † p e w n o ú c i ¹ z g o d z i s i Í
z†moj¹ opini¹: CC1010 jest nie-
zwykle atrakcyjn¹ propozycj¹ dla
wszystkich konstruktorÛw projek-
tuj¹cych systemy transmisji da-
nych w†pasmach ISM/SRD. Po³¹-
czenie w†jednej, niewielkiej obu-
dowie bogato wyposaøonego mik-
rokontrolera z transceiverem ra-

Układ CC1010 jest przykładem nowoczesne−

go układu SoC (System−on−a−Chip):

w pojedynczej strukturze krzemowej

zintegrowano szybki mikrokontroler '51

z kompletnym transceiverem radiowym.

diowym jest pomys³em zgodnym
z†nowoczesnymi trendami w†elek-
tronice i zapewnia ograniczenie
poboru mocy (w skrajnym przy-
padku pobÛr pr¹du przez uk³ad
wynosi maks. 40 mA), co ma

ogromne znaczenie w†apli-
kacjach zasilanych bateryj-
nie. Po raz pierwszy teø
konstruktorzy maj¹ dostÍp
d o s p r z Í t o w e g o m o d u ³ u
kryptograficznego DES z†ge-
neratorem liczb losowych, a
wszystko w†cenie bardzo

zbliøonej do ceny standardowego
mikrokontrolera.

Gor¹co polecam!

Andrzej Gawryluk, AVT